[实用新型]一种油气田硬岩钻进复合片钻头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种油气田硬岩钻进钻头，特别涉及一种油气田硬岩钻进复合片钻头。

背景技术

目前，现有的复合片钻头上的切削具（复合片）大多数都是圆形的，钻进硬岩时，切削具难以压入岩石，对岩石形成破碎克取，表现为钻进效率低，钻头寿命短，长期以来一直困扰着钻探界。

中国专利200320104368.X（2004年12月29日授权），内容为在钻头刀翼上设置孕镶齿以达到减振、耐磨，保护复合片，从而延长使用寿命。还有其他类似专利，通过在刀翼上设置硬质合金或复合片副齿以求延长使用寿命。此形式的缺点为只考虑加强钻头的自我保护能力，而未研究碎岩机理；通过牺牲钻速而延长使用寿命，并不能提高钻进效率。

中国专利200720178046.8（2008年11月12日授权），内容为钻头上镶焊复合片形式全部为尖齿形的，此形式针对软塑性岩层可获得较高的钻进效率，但在硬岩中尖齿形复合片极易崩裂损毁，难以获得较高的使用寿命。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有使用的复合片钻头结构设计的不合理，致使钻头使用寿命短以及钻进效率低的问题而提供的一种油气田硬岩钻进复合片钻头。

本实用新型所述的油气田硬岩钻进复合片钻头是在钻头本体上设有刀翼、水眼和排屑槽，刀翼设有数个，刀翼上相互间隔设有尖齿形后衬和圆形后衬，尖齿形后衬上镶焊有尖齿形复合片，圆形后衬上镶焊有圆形复合片，尖齿形复合片和圆形复合片在同一刀翼上相互间隔排布，在不同刀翼上前后交错排列。

尖齿形复合片的尖角为60度～120度，由圆形复合片切割而成。

尖齿形复合片的顶面高于圆齿形复合片顶面0.5～1mm。

尖齿形复合片和圆齿形复合片分别用银铜钎焊于刀翼的尖齿形后衬和圆形后衬上。

钻头本体、刀翼、水眼和排屑槽为现有技术的结构，因此具体结构没有进一步进行赘述。

本实用新型的工作原理如下所述：

尖齿形复合片的顶面高于圆齿形复合片顶面0.5～1mm，使得钻头在工作过程中尖齿形复合片能更容易首先压入硬岩，接着两侧及后方的圆形复合片能对孔底岩石进行挤压及刮削，在切削硬岩时，尖齿复合片首先压入岩石并刻画出一条沟槽，释放孔底岩石应力，两侧（或后方）的圆形复合片剪切刮削强度已减弱的剩余岩石，以达到提高钻速的目的。同时，当钻进情况出现不稳定时，圆形复合片的高抗冲击性能又能抵抗冲击，对尖齿形复合片形成保护，提高钻头的自我保护能力，从而延长使用寿命。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型将传统的切削方式由剪切、磨削改变为犁削、刮削方式，可使机械钻速大幅提高；

2、本实用新型通过尖齿形复合片和圆齿形复合片的混合镶焊，可以在钻进状况不稳定时，圆齿形复合片对尖齿形复合片形成抗冲击保护，提高钻头的自我保护能力，延长使用寿命；

3、本实用新型通过切削元件的合理排列并紧凑排布，既提高钻头的切削能力，又增强了切削结构的强度，使钻头的整体性能大幅提高。

附图说明

图1是本实用新型所述的复合片钻头的俯视结构示意图。

图2是本实用新型所述的复合片钻头的主视结构示意图。

图3是本实用新型所述的复合片钻头的刀翼圆周向重叠示意图。

图4是本实用新型所述的复合片钻头的尖齿形复合片及其后衬侧视示意图。

图5是本实用新型所述的复合片钻头的尖齿形复合片及其后衬主视示意图。

图6是本实用新型所述的复合片钻头的尖齿形复合片结构形式示意图。

1、钻头本体2、刀翼3、水眼4、尖齿形后衬5、圆形后衬

6、尖齿形复合片7、圆形复合片。

具体实施方式

请参阅图1、图2、图3、图4、图5和图6所示：

本实用新型所述的油气田硬岩钻进复合片钻头是在钻头本体1上设有刀翼2、水眼3和排屑槽，刀翼2设有四个，刀翼2上相互间隔设有尖齿形后衬4和圆形后衬4，尖齿形后衬4上镶焊有尖齿形复合片6，圆形后衬5上镶焊有圆形复合片7，尖齿形复合片6和圆形复合片7在同一刀翼2上相互间隔排布，在不同刀翼2上前后交错排列。

尖齿形复合片6的尖角为60度～120度，由圆形复合片7切割而成。

尖齿形复合片6的顶面高于圆齿形复合片7顶面0.5～1mm。

尖齿形复合片6和圆齿形复合片7分别用银铜钎焊于刀翼2的尖齿形后衬4和圆形后衬5上。

钻头本体1、刀翼2、水眼3和排屑槽为现有技术的结构，因此具体结构没有进一步进行赘述。